(57)【要約】      （修正有）【課題】金属エミッタの使用によってもたらされた障害を克服して、変換効率を最適化でき、かつ、コレクタ光学系および電極システムの耐用寿命を短くせずに、放射線出力を増加できるようにする極紫外線（ＥＵＶ）発生装置および方法を提供する。【解決手段】注入装置１３の注入ノズルが、放電チャンバ４に位置する放電領域へ向けられている。注入ノズル１３によって、ガス放電の周波数に対応する反復率で放射線を発生させる役割を果たす出発材料の一連の個別量が供給される。さらに、放電領域で個別量を連続的に蒸発させるための手段が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電チャンバを含む、極紫外線（ＥＵＶ）発生装置であって、前記放電チャンバが、放射線を放射するプラズマを形成するためのガス放電用の放電領域と、誘電剛性を備えた絶縁体によって互いに電気的に分離された第１の電極および第２の電極と、前記プラズマによって放射される前記放射線用の、前記第２の電極に設けられた出口開口部と、前記２つの電極用に高電圧パルスを発生させるための高圧電源と、を有する発生装置において、
注入装置（１２）の注入ノズル（１３）が、前記放電領域へ向けられ、かつ前記ガス放電の周波数に対応する反復率で、放射線を発生させるのに供される出発材料の一連の個別量（１４）を供給すること、および
前記放電領域にて、前記個別量（１４）を連続的に蒸発させる手段が設けられていること
を特徴とする装置。
【請求項２】
前記ガス放電のために前記放電領域を通って流れる背景ガスを供給するガス供給ユニットが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記注入装置（１２）が、前記出口開口部に面している注入方向を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記注入装置（１２）が、前記第２の電極（２）における前記出口開口部を通って前記放電領域へ向けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
前記注入ノズル（１３）が液体貯蔵室（１６）に接続され、当該液体貯蔵室（１６）が、温度制御装置（１７）、および前記液体貯蔵室（１６）に位置する前記出発材料に連続的な貯蔵圧力をもたらすための装置と連通していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
個別量の連続的なフローから過剰個別量（１４’）を除去する間引き装置（２０）が、前記注入方向における前記注入ノズル（１３）の下流側に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記間引き装置（２０）が、荷電用のモジュール（１８）、および荷電された過剰個別量（１４’）の除去のためのインターセプタ（１９）を有することを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記間引き装置（２０）が、通過領域およびインターセプト領域を備えた回転隔膜を有し、当該回転隔膜は、前記個別量フローを選択的に中断することによって前記個別量（１４）間の距離を増加させ、分離された個別量（１４’）の付着を防ぐための手段と連通していることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記注入ノズル（１３）が、入力側ノズルチャンバ（２２）を介して前記液体貯蔵室（１６）に接続され、前記ノズルチャンバ（２２）における前記容量を一時的に変化させるための圧力調整器（２１）が、この液体貯蔵室（１６）に作用すること、および
前記注入ノズル（１３）のノズル出口が、プリチャンバ（２３）へ開いており、当該プリチャンバ（２３）には前記貯蔵圧力と等しいプリチャンバ圧力があり、かつ前記プリチャンバ（２３）は前記個別量（１４）の通過のために前記放電領域へ向けられている開口部（２５）を含んでいること
を特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの蒸発レーザ（２７、２７’）が、前記個別量（１４）を連続的に蒸発させるための手段として設けられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
開口部（２６）が前記第２の電極に作られ、前記開口部（２６）を通って前記蒸発レーザ（２７）によって発生したレーザビームが前記放電領域へ案内されることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記背景ガスのガス放電が、前記個別量（１４）の連続的な蒸発のための手段としてもたらされることを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記蒸発したワーク媒体のためのインターセプト装置が、前記第２の電極（２）の下流側に配置されたデブリ低減装置（３０）の中央に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記インターセプト装置が、前記第２の電極（２）における前記出口開口部に面する入口開口部、およびポンプ接続部（３２）を備えたオフポンプ管（２９）として構成されていること、および
少なくとも１つの加熱要素（３１）が、前記出発材料の元素成分の凝結を防ぐために、絶縁ジャケット（３３）によって少なくとも部分的に囲まれた前記オフポンプ管に接続されていること
を特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記背景ガスの予備イオン化用の予備イオン化モジュールが、前記第１の電極（１）内に配置され、前記予備イオン化モジュールが、管状絶縁体（３５）によって、第２の予備イオン化電極として供される前記第１の電極（１）から電気的に絶縁されている第１の予備イオン化電極（３４）と、前記予備イオン化電極（３４）および前記第１の電極（１）に接続されている予備イオン化パルス発生器（３６）と、を有することを特徴とする、請求項２〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記個別量（１４）用の加速パスが、前記注入ノズル（１３）と前記第２の電極（２）との間の領域に設けられていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
極紫外線（ＥＵＶ）を放射するプラズマが、パルス化されたガス放電によって、放電チャンバの放電領域にて出発材料から発生させられる、極紫外線の発生方法において、
前記出発材料が、前記ガス放電の周波数に対応する反復率で、方向性のある注入を通して、前記放電チャンバに連続的に導入され、かつ蒸発する個別量で供給されることを特徴とする、方法。
【請求項１８】
前記蒸発した個別量が、プラズマ発生後に前記放電チャンバから排出されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記個別量が、連続的な注入によって前記放電空間に導入され、過剰個別量が、前記放電空間に達する前に除去されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記個別量が、パルス化された注入によって前記放電空間に導入され、パルス列が、前記ガス放電の周波数に適合されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記個別量が、蒸発の前に前記放電領域にて液体形状であることを特徴とする、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記個別量が、蒸発の前に前記放電領域にて固体形状であることを特徴とする、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記注入された個別量の移動方向と一致しない別のフローの個別量が、第１の個別量から発生した前記プラズマと後の分量との間で、前記放電チャンバを通って導かれることを特徴とする、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つのレーザビームパルスが、蒸発のために前記個別量に向けられること、および
プラズマを発生させるのに供される前記ガス放電が、前記蒸発した出発材料にて実行されること
を特徴とする、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記蒸発および前記プラズマ発生が、前記放電チャンバを通って流れる背景ガスの放電によって実行されることを特徴とする、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記蒸発が、少なくとも１つのレーザビームパルスと、前記放電チャンバを通って流れる背景ガスの放電との組み合わせによって実行されることを特徴とする、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記背景ガスが予備イオン化されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記出発材料が、元素であるキセノン、スズ、リチウムまたはアンチモンを少なくとも部分的に含むことを特徴とする、請求項１７〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記出発材料が、キセノン、スズ、リチウムまたはアンチモンよりもＥＵＶ放射線への寄与が少ない他の元素、および／またはＥＵＶを放射しない元素を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記出発材料が、ＳｎＨ４としてスズを含むことを特徴とする、請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記出発材料が、窒素または希ガスと混合され、かつ液化混合物として前記個別量を形成するナノ粒子の形状でスズを含むことを特徴とする、請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３２】
制限された量の前記個別量が、５×１０−１３ｃｍ３〜５×１０−７ｃｍ３のサイズにわたることを特徴とする、請求項１７〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極紫外線（ＥＵＶ）を発生させるための装置に関する。この装置には、放射線を放射するプラズマを形成するために、ガス放電用の放電領域を有する放電チャンバと、誘電剛性を備えた絶縁体によって互いに電気的に分離された第１の電極および第２の電極と、プラズマによって放射される放射線用に、第２の電極に設けられた出口開口部と、２つの電極用に高電圧パルスを発生させるための高圧電源と、が含まれる。
【０００２】
さらに、本発明は極紫外線（ＥＵＶ）を発生させるための方法に関するが、本方法では、放射線を放射するプラズマが、放電チャンバの放電領域で、ガス放電によって出発物質から発生させられる。
【背景技術】
【０００３】
ガス放電によって発生させられるプラズマに基づき、かつ様々な概念に依拠する放射線源は、既に何度も説明されてきた。これらの装置に共通の原理は、次のことにある。すなわち、１０ｋＡを超えるパルス化された高電流放電が、一定密度のガス中で点火され、非常に高温（ｋＴ＞３０ｅＶ）で高密度のプラズマが、磁力およびイオン化ガスにおける電力の放散によって局所的に発生させられる、ということである。
【０００４】
さらなる開発は、とりわけ、高変換効率および電極の長寿命を特徴とする解決法に向けられてきた。解決すべき問題は、一部は、次のジレンマから生じる。すなわち、電極の寿命にプラス効果がある、プラズマと電極との間の距離の増加は、発生させられるプラズマが結果として増加するために、コレクタ光学系の効率の低下につながり、その結果、放電のために印加される入力電力に対して中間焦点で達成される電力には全体的な効率の低下がもたらされる。
【０００５】
極紫外線を用いるリソグラフィのために、これまでまだ十分でなかった放射線出力が、明らかに、スズもしくはリチウムまたはそれらの組み合わせなどの効率的なエミッタ物質によってのみさらに著しく増加できることが示された（特許文献１）。
【０００６】
スズとリチウムは、デブリのレベルが高いという実質的な欠点を有し、その結果、ＥＵＶ放射線を集束および反射するために用いられるコレクタ光学系は、汚染の増加に曝される。
【０００７】
特許文献１は、金属エミッタが用いられる場合、蒸発に放電源の非常な高温が必要であり、かつ動作不良を回避する場合、放電源内部での金属蒸気の凝結を防止しなければならないという技術的問題にすでに取り組んでいる。
【０００８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２１９１７３  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、効率的な金属エミッタと結びついたこれらの障害を克服し、金属エミッタの使用を通して、変換効率を最適化できるようにし、結果として、コレクタ光学系および電極システムの寿命の低下に帰着せずに、放射線出力の増加を達成できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この目的が、上述したタイプの極紫外線（ＥＵＶ）発生装置によって達成されるのは、注入装置の注入ノズルが、放電領域に向けられ、かつガス放電の周波数に対応する反復率で放射線を発生させる役割を果たす出発材料の一連の個別量を供給するという点において、および放電領域における個別量の連続的な蒸発のための装置が設けられているという点においてである。
【００１１】
ガス放電用の放電領域を通って流れる背景ガスを供給するガス供給ユニットを、有利に設けることができる。
【００１２】
注入装置は、異なる注入方向を有することができる。出口開口部に面する注入方向が好ましい。しかしながら、それはまた、第２の電極における出口開口部を通って放電領域へ向けることができる。
【００１３】
注入ノズルは、液体貯蔵室と接続されているが、この液体貯蔵室は、温度制御装置、および液体貯蔵室に位置する出発材料に連続的な貯蔵圧力を提供するための装置と連通している。
【００１４】
有利な構成において、個別量の連続的なフローから個別量を除去する間引き装置が、注入方向において注入ノズルの下流に配置されている。
【００１５】
荷電用のモジュールおよび荷電された個別量の除去のためのインターセプタを含む間引き装置が、この除去に適している。
【００１６】
別の間引き装置によって、通過領域およびインターセプト領域を有する回転隔膜が提供されるが、この回転隔膜は、個別量のフローを選択的にインターセプトすることによって、個別量間の距離を増加させ、また分離した過剰個別量の付着を防ぐための手段と連通している。
【００１７】
代替として、個別量が、既に適切に配分された方法で注入ノズルを出ることができるのは、注入ノズルが、入力側のノズルチャンバを介して液体貯蔵室に接続され、またノズルチャンバの容量を一時的に変更するための圧力調整器が、この液体貯蔵室に作用し、注入ノズルのノズル出口が、プリチャンバに開き、このプリチャンバには貯蔵圧力と等しいプリチャンバ圧力があり、またプリチャンバには、個別量の通過のために、放電領域に向けられている開口部が含まれる、という点においてである。
【００１８】
個別量用の加速パスが、注入ノズルと第２の電極との間の領域に設けられている場合には、個別量の間隔および速度を、プラズマ発生プロセスによりよく適合させることができる。
【００１９】
本発明によると、少なくとも１つの蒸発レーザが、個別量を連続的に蒸発させるための手段として設けられるか、背景ガスのガス放電が用いられるか、または２つの手段が組み合わされる。
【００２０】
蒸発レーザによって放射されたレーザビームは、第２の電極に作製された開口部か、または既存の出口開口部を通して放電領域に案内される。
【００２１】
蒸発したワーク媒体用のインターセプト装置（遮断装置）は、第２の電極の下流に配置されたデブリ低減装置（debris mitigating device）の中央に有利に配置される。インターセプト装置は、第２の電極における出口開口部に面する入口開口部およびポンプ接続部を備えたオフポンプ管として構成するのが好ましい。出発材料の元素成分の凝結を防ぐために、少なくとも１つの加熱要素が、絶縁ジャケットによって少なくとも部分的に囲まれたオフポンプ管に接続されている。
【００２２】
さらに、本発明は、背景ガスの予備イオン化用の予備イオン化モジュールが、第１の電極内に配置されるような方法で、構成することができる。予備イオン化モジュールには、管状絶縁体によって、第２の予備イオン化電極として働く第１の電極から電気的に絶縁されている第１の予備イオン化電極と、予備イオン化電極および第１の電極に接続されている予備イオン化パルス発生器と、が含まれる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、最初に言及したタイプの極紫外線（ＥＵＶ）を発生させる方法によって上記の目的が達成されるのは、出発材料が、ガス放電の周波数に対応する反復率で、方向性のある注入によって放電チャンバに連続的に導入され、かつ蒸発する個別量で供給されるという点においてである。
【００２４】
本発明の方法によれば、蒸発および続くプラズマ発生は、異なる方法で実行することができる。
【００２５】
第１の実施形態において、少なくとも１つのレーザビームパルスが、蒸発のために個別量に向けられ、その後プラズマを発生させる役割を果たすガス放電が、蒸発した出発材料に生じる。
【００２６】
代替として、蒸発およびプラズマ発生は、放電チャンバを通って流れる背景ガスの放電によって実行することができる。
【００２７】
さらに、少なくとも１つのレーザビームパルスと、放電チャンバを通って流れる背景ガスの放電との組み合わせによって、蒸発を起こすことが可能である。
【００２８】
本方法の好ましい実施形態の変形において、蒸発した個別量は、プラズマ発生後に放電チャンバから排出される。
【００２９】
さらに、連続的な注入によって生成される個別量フローから過剰個別量を除去することによって、またはプラズマ発生の周波数に適合されパルス化された注入によって、周波数に適合されるような個別量を供給するために、注入された個別量の移動方向と一致しない個別量の別のフローが、第１の個別量から発生したプラズマと後の分量との間で放電チャンバを通って導かれる場合には有利であり得る。このようにして、既存のプラズマによる後の分量の蒸発を防ぐことができる。
【００３０】
本発明による装置および本発明による方法の他の適切で有利な実施形態およびさらなる展開は、従属項に示されている。
【００３１】
本発明を、概略図に関連して以下により完全に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１に示すＥＵＶ放射線源には、誘電剛性を備えた絶縁体３によって、互いに電気的に分離された第１の電極１および第２の電極２が含まれる。放電チャンバ４には、放射線を放射する高密度の熱プラズマ６を形成するためのパルス化されたガス放電用の放電領域が含まれる。プラズマ６によって放射される放射線７は、ＥＵＶ放射線源から、一側に開いている第２の電極２を通って出ることができる。
【００３３】
この目的に十分なパルスサイズおよび１Ｈｚ〜２０ｋＨｚ間の反復率を備えた高電圧パルスを発生させることによって、２つの電極１および２に接続された高電圧パルス発生装置８は、プラズマ６が所望のＥＵＶ放射線を放射できることを保証する。
【００３４】
第１の電極１に組み込まれた放射対称の開口部９には、放電領域（ピンチ領域）で交差するプラズマチャネルがある。
【００３５】
注入ノズル１３を備えた注入装置１２が放電領域へ導かれて通過する入口開口部１１を備えた入口接続部分１０が、第１の電極１に配置されている。
【００３６】
本発明にとって本質的な注入装置１２の目的は、サイズが５×１０−１３ｃｍ３〜５×１０−７ｃｍ３にわたる制限された量の小さな個別量１４の形状をした、放射プラズマ用の出発材料を供給することである。放射プラズマ用の出発材料とは、１３．５ｎｍのリソグラフィ用関連帯域において、ＥＵＶ放射に実質的に寄与する化学元素を含む材料のことである。好ましい元素はキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）およびアンチモン（Ｓｂ）である。出発材料は、１００パーセントこの化学元素で構成することができる。しかしながら、また、出発材料には、ＥＵＶ放射線への寄与がより少ない他の元素および／またはＥＵＶを放射しない元素を含むことができる。制限された量の個別量とは、液体形状の液滴または固体形状のボールである出発材料のことである。
【００３７】
注入装置１２は、単一のイベントにおいて、放射線の効率的な発生に必要とされるエミッタの定義された最小量が、再現可能な方法で供給され、放電領域へ導入されるように、設計されている。ほぼ球状に形作られた個別量１４の直径は、典型的には、１０００分の数ミリメートル〜１０分の数ミリメートル程度である。ノズルのタイプに関係なく、ノズル出口とプラズマの位置との間の距離は、約１０ｃｍ程度で選択される。注入によって実行される出発材料の供給の結果として、放射線源からの放射線および粒子放射の変動を最小限にして、粒子放射に依存する光学系の寿命を増加させ、かつ伝送損失を最小限にできるようにする。このようにして、光学系を保護するための粒子フィルタのコストも、同様に低減することができる。
【００３８】
腐食に対して保護しかつ温度を制御する役割を果たす他の手段（図示せず）を、ノズル出口とプラズマ位置との間に配置することができる。したがって、ノズル開口部の腐食速度は、飛行経路によって低減することができるが、この飛行経路の寸法およびガス圧力は、飛行経路を横断する原子またはイオンが、平均して背景ガスと少なくとも１００回衝突するように選択される。生成される個別量の大きさの程度に基づいた自由な開口部を備えた少なくとも１つの隔膜が、温度を制御するために放電領域と注入ノズルとの間に配置される。この隔膜は、冷却するのが好ましい。
【００３９】
ｚ対称軸Ｚ−Ｚのまわりに背景ガスを均一に分配するガス入口開口部１５が、注入ノズル１３のまわりで同心円状に入口接続部分１０に挿入されている。従来のＺピンチガス放電とは異なり、背景ガスは、それ自体、プラズマ用の出発材料としての役割は果たさず、より正確に言えば、出発材料の制限された個別量１４からプラズマを発生させるときに支援可能な補助ガスを形成する。この理由で、たとえばアルゴンなどの背景ガスは、有利な高ＥＵＶ透過率を備えている。
【００４０】
第１の構成において、出発材料の制限された量の液体個別量１４が、注入装置１２によって放電領域に連続的に供給される。高効率な方法で放射するスズイオンがプラズマ６に好ましい場合には、純粋なスズは、出発材料として用いないのが好ましい。それよりは、混合材がスズと組み合わされる。なぜなら、最も狭い帯域内スペクトル（すなわち、１３．５ｎｍを中心に２パーセント幅の帯域）が、混合物をスズに加えることによって、ＸＵＶにおいて非常に小さな割合がこのバンドの外に存在する（帯域外割合）状態で、達成されるからである。その高い成分安定性のために、窒素または希ガスたとえばアルゴンと混合されたＳｎＨ４およびＳｎナノ粒子などの、いかなる腐食成分も含まない化合物が好ましい。ナノ粒子を気相の窒素またはアルゴンに加え、その後、液化、および注入装置１２による液化混合物の注入を続けることができる。
【００４１】
液体貯蔵室１６が温度制御装置１７と連通しているが、この温度制御装置１７は、貯蔵圧力Ｐ１に関連して注入ノズル１３の入力側における出発材料の液体状態を保証するために、出発材料の種類に依存して冷却または加熱する。
【００４２】
液滴の周波数、サイズおよび間隔は、制限された量で出発材料の液体個別量１４を供給するためには非常に重要である。
【００４３】
液体貯蔵室１６における液柱に作用する連続的な貯蔵圧力Ｐ１により注入ノズル１３の出口で所望の流量を調節することによって、プラズマに必要な質量制限につながらない液滴周波数が結果としてもたらされる。プラズマによって蒸発する出発材料の量は、放射線を発生させるために必要な量を超える。なぜなら、続く液滴が、プラズマプロセスで同様に蒸発するからである。
【００４４】
したがって、「過剰」個別量１４’は、それらが放電領域に達しないように、適切な手段によって個別量の連続的なフローから除去される。個別量のフローを間引くための第１の変形において、個別量１４は荷電され、次に、過剰個別量１４’が偏向されて収集される。荷電モジュール１８およびインターセプタ１９が、注入ノズル１３の下流に配置された間引き装置２０の構成部分を形成する。
【００４５】
別の実施形態形状において、通過領域およびインターセプト領域を設けられた、たとえば回転隔膜などの機械的手段（図示せず）を用いて、個別量のフローを選択的に中断し、選択された個別量のみが放電領域に入るのを可能にする。もちろん、分離された個別量が隔膜に付着するのを防ぐ手段を設けなければならない。たとえば、蒸発した材料を除去する吸引装置は、この目的に適している。
【００４６】
両方の実施形態形状は、単に、「過剰」個別量を除去するための例であって、本発明はこれらに限定されない。
【００４７】
最後に、本発明の別の実施形態（図２）において、個別量１４は、必要ならば、個別量１４の周波数およびサイズならびにそれらの間隔を定期的な圧力調整によって決定するように、供給することができる。たとえばピエゾアクチュエータ２１による圧力調整は、ノズルチャンバ２２に対してなされるが、このノズルチャンバ２２は、注入ノズル１３の入力側に設けられ、かつ液体貯蔵室１６と連通して、注入ノズル１３に近い領域において容量ΔＶに一時的な変化を引き起こす。好ましくは注入ノズル１３において液体出発材料に関して平衡圧Ｐ１＝Ｐ２が存在するのは、液体貯蔵室１６における貯蔵圧力Ｐ１に等しいプリチャンバ圧力Ｐ２が、注入ノズル１３がそのノズル出口で開いているプリチャンバ２３へのガス供給部２４を介して生成され、出発材料が、圧力調整なしでは出ることができないようにするという点においてである。出発材料の個別量１４は、ピエゾアクチュエータ２１が作動された時にだけ、ピエゾアクチュエータ２１の発振周波数に依存して、放電領域の方向に、注入ノズル１３から搬送される。これを保証するために、プリチャンバ２３は、バースト供給される個別量１４が流れ込むことができる、注入方向の開口部２５を有する。開口部２５は、プリチャンバ２３に供給されるガスに対して、定義されたフロー抵抗を提供する。プリチャンバ２３に供給されるガスの量に依存して、プリチャンバ圧力Ｐ２をほぼ固定状態に調節することができる。すなわち、結果として定常ガスフローがもたらされる。
【００４８】
これは、高い方向安定性を備えた、同一サイズで等間隔の個別量１４の連続的なフローに帰着する。反復周波数が選択可能なので、２つの周波数を調和させて、制限された量の、出発材料のまさに１つの個別量１４を、プラズマを発生させる役割を果たす各放電に供給できるように、プラズマ発生周波数を有利に適合させることができる。
【００４９】
個別量１４の間隔および速度は、注入ノズル１３と第２の電極２との間の領域に好ましくは設けることができる加速パスによって、プラズマ発生プロセスにさらに適合させることができる。
【００５０】
放電プロセス当たり、出発材料の一個別量１４を生成することによってか、または個別量の連続的なフローから過剰個別量１４’を除去することによって、出発材料は、放電後、完全に気相状態にある。結果として、注入は、放射線出口の方向、したがってコリメータ光学系（図示せず）の方向に、対称軸Ｚ−Ｚに沿って実行することができる。なぜなら、コリメータ光学系の方向には、高密度材料が伝播しないからである。出発材料から発生したガスは、適切な手段によってインターセプトし、排出することができる。
【００５１】
本発明は、出発材料からプラズマを発生させる異なる方法を提供する。一方では、制限された量の個別量１４が、蒸発レーザなどの高エネルギ放射線によって放電領域で蒸発する。他方では、気相への変換が、背景ガスの放電によるエネルギの供給によって実行される（図２）。蒸発はまた、両方の方法の組み合わせとして実行することができる。
【００５２】
レーザ蒸発のためには、入口チャネル２６を第２の電極２に組み込んで、好ましくはパルス化された蒸発レーザ２７のレーザ放射線を、入口チャネル２６を通して、放電領域に位置する制限された量の個別量１７に向けることができるようにする。必要な場合（たとえばターゲットを外した場合）に、出口を提供する出口チャンネル２８が、有利なことに、入口チャネルの反対側に位置している。個別量１４における原子の量およびレーザ波長に依存して、パルスエネルギおよびパルス幅が、好ましくは簡単な、たとえば一度のイオン化および蒸発と実際のプラズマ発生との間の十分な遅延時間をもって、材料の完全な蒸発に適合させられる。値は、典型的には、約０．１ｍＪ〜数十ｍＪで、数ナノ秒のパルス期間にわたる。蒸発レーザ２７の、異なったより短いパルス期間もまた可能である。
【００５３】
図１に示すように、個別蒸発レーザ２７のレーザ放射線は、蒸発するターゲットに向けられるのが好ましい。しかしながら、複数の蒸発レーザを用いることもでき、電極２にたとえば放射対称に配置された入口チャネルは、それらのレーザ放射線のために、蒸発用ターゲットに通じることができる。この場合には、総エネルギは、用いられる蒸発レーザの個々のエネルギ全ての合計である。レーザ波長は、ＵＶ範囲にあるのが好ましく、ガスレーザまたは周波数逓倍固体レーザから得られるものでもよい。もちろん、レーザの選択は、これら２つのタイプに限定されない。
【００５４】
本発明の別の構成において、蒸発レーザ２７’のレーザ放射線は、第２の電極２の開口側を介して放射することができる（破線の矢印）。もちろん、入口チャネルおよび出口チャンネルは省略できる。
【００５５】
図１および２で選択された注入方向の配置は好ましい。なぜなら、注入ノズル１３は、出口開口部に続く半空間の光学系の外側で、たとえば温度を監視できる位置において、自由に選択可能な距離で配置することができるからである。たとえば、第２の電極２の開口側を介して出発材料を供給するなどの他のジオメトリも考えられるが、有利ではない。しかしながら、レーザ軸Ｌ−Ｌと出発材料の個別量のフロー軸を交換して、個別量のフローが、放電の対称軸Ｚ−Ｚと直角に移動するようにすることが可能である。
【００５６】
第２の電極２の開口側、したがって放射線出口の方向に出発材料が注入されるので、放射線の発生後に存在する蒸気雲は、オフポンプ管２９の方向に好ましい移動成分を有しているが、このオフポンプ管２９は、インターセプト装置としての役割を果たし、また第２の電極２に下流に配置されたデブリ低減装置３０の中央に位置している。
【００５７】
出発材料の元素成分の凝結を防ぎ、かつ特に、たとえばスズなどの金属成分をポンプ接続部３２を介して排出できるように、好ましくは、少なくとも１つの接続加熱要素３１によって加熱されるインターセプト装置によって、コリメータ光学系の汚染を低減するために、放射線源から大量のワーク材料を除去することが可能になる。インターセプト装置に関連するデブリ低減装置３０の断熱は、セラミック絶縁体３３によって達成される。
【００５８】
代替として、本発明による蒸発を、補助ガスとして好ましく用いられるアルゴンのガス放電によってもまた実行できるのは、対応するアルゴンプラズマを用いて、出発材料の制限された個別量を熱プラズマ状態に変換するという点においてである。この方法は、既に一般的であるがキセノンを出発材料として用い、キセノン液滴として放電領域へ導入する場合にもまた有利である。アルゴンプラズマを発生させるためにガス放電が点火された後、このプラズマは、キセノンプラズマが所望のＥＵＶ放射線を放射するまで、キセノン液滴を加熱する。
【００５９】
ガス放電の点火を容易にするために、管状絶縁体３５によって、第２の予備イオン化電極として働く第１の電極１から電気的に絶縁されている第１の予備イオン化電極３４を含む予備イオン化モジュールが、第１の電極１内に配置されている。予備イオン化用の電圧は、予備イオン化電極３４および第１の電極１に接続されている予備イオン化パルス発生器３６によって供給される。
【００６０】
本発明による方法は、以前から周知の手順、すなわち、放射線源の総容量が、ＥＵＶ放射線を放射するプラズマ用の出発材料としてキセノンなどのワークガスで満たされ、プラズマが、高電圧パルスによって予備イオン化されたガスから発生させられる手順に優る実質的な利点を有する。以前のように、キセノンは、比較的一定した密度配分で放射状には存在せず、むしろ、放電の開始前に既に、近軸領域において、制限された量の個別量の注入によって高密度で局所化されているので、プラズマと電極および絶縁体との間の大きな距離にもかかわらず、以前の解決法と比較して、より小さなプラズマサイズ、したがってより高い輝度を達成することができる。プラズマと放電放射線源の構成要素との間の距離の増加は、構成要素のより長い寿命に直接つながる。なぜなら、構成要素表面におけるエネルギ密度は、距離の増加につれて二次式として減少するからである。周知の手段を用いて、大きな距離を実現する放電装置の主要な欠点は、このようにして除去できる。
【００６１】
キャリヤガスに囲まれたキセノンが主に近軸に局所化されるので、他の場合だったらその希ガス特性のゆえに有利でありかつ表面に沈殿しないキセノンの変換効率におけるかなりの増加がまた、本発明によって実現可能であり、結果として、従来のガス供給と比較して、プラズマ環境における再吸収のかなりの低減がもたらされる。
【００６２】
金属ワーク材料が用いられる場合には、質量の有利な最小化がある。
【００６３】
制限された量の個別量を、続くプラズマ発生を用いた蒸発に対して時間的に適合するように、放電領域へ導入する一方で、少なくとも時にはあり得る、後の分量の蒸発を完全に防ぐステップを提供することが有利であろう。たとえば、個別量の別のジェットが適切になり得る。このジェットは、プラズマと後の分量との間の放電空間を通って導かれ、制限された量の注入された個別量１４の移動方向と一致しない。プラズマのエネルギから後の分量を適切に保護する個別量は、たとえばアルゴンなどの希ガスを含み、放射プラズマに必要な出発材料を少しも含まないので、追加的な汚染が防止される。
【００６４】
さらに、放電領域に達する前、したがって、実際のプラズマ位置の前における後の分量の蒸発を、レーザ蒸発または同じガス放電における蒸発の代替として、前に発生したプラズマによって意図的に用いることが可能である。なぜなら、この種の蒸発はわずかな膨張を伴い、全ての分量の材料は、注入ゆえに、注入方向に大きな速度成分を有しているからである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】注入された個別量のレーザ蒸発を伴うガス放電に基づくＥＵＶ放射線源の第１の構成を示す。
【図２】注入された個別量の蒸発のためにプラズマを発生させる役割を果たすガス放電を用い、かつデブリ保護装置に一体化された、蒸発個別量のインターセプト装置を含む、ガス放電に基づくＥＵＶ放射線源の第２の構成を示す。
【符号の説明】
【００６６】
１  第１の電極
２  第２の電極
３  絶縁体
４  放電チャンバ
６  プラズマ
７  放射線
８  高電圧パルス発生器
９  開口部
１０  入口接続部分
１１  入口開口部
１２  注入装置
１３  注入ノズル
１４  個別量
１４’  過剰個別量
１５  ガス入口開口部
１６  液体貯蔵室
１７  温度制御装置
１８  荷電モジュール
１９  インターセプタ
２０  間引き装置
２１  ピエゾアクチュエータ（圧力調整器）
２２  ノズルチャンバ
２３  プリチャンバ
２４  ガス供給部
２５  開口部
２６  入口チャネル
２７  蒸発レーザ
２７’  蒸発レーザ
２８  出口チャネル
２９  オフポンプ管
３０  デブリ低減装置
３１  加熱要素
３２  ポンプ接続部
３３  絶縁ジャケット
３４  第１の予備イオン化電極
３５  管状絶縁体
３６  予備イオン化パルス発生器
【図１】
2006237602.tif 000003
【図２】
2006237602.tif 000004
【外国語明細書】
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2006237602000002.pdf
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2006237602000004.pdf